【正文】 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. Keywords: Concrete mixer, quality, energy consumption, efficiency, long life 山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 緒 論 近年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)及科學(xué)技術(shù)的高速增長(zhǎng)，基本建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，建設(shè)隊(duì)伍不斷增加，大城市基礎(chǔ)建設(shè)、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)業(yè)的迅猛發(fā)展，推動(dòng)了混凝土生產(chǎn)產(chǎn)量的迅速提高，機(jī)械設(shè)備在建設(shè)施工中的地位也日益顯著。 由于混凝土機(jī)械的工作對(duì)象是砂石、水泥等混合料，且用量大，工作環(huán)境惡劣。 小型混凝土攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)，是為了滿足市場(chǎng)需求，完善產(chǎn)品的系列，適山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 應(yīng)小型建筑施工和實(shí)驗(yàn)室工作的要求。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?；炷磷鳛橹饕ㄖ牧媳粡V泛應(yīng)用，是因?yàn)樗哂泻芏嗥渌牧喜痪邆涞奶攸c(diǎn)。 攪拌的任務(wù) 混凝土攪拌機(jī)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(jī)械。由于拌制所需的各種物料都經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確的稱量，所以攪拌質(zhì)量較好，是未來(lái)發(fā)展的大趨勢(shì)。自落式攪拌機(jī)多用于攪拌塑性混凝土和低流動(dòng)性混凝土。這種攪拌機(jī)攪拌作用強(qiáng)烈 ，適用于硬骨料混凝土和輕骨料混凝土，也可攪拌流動(dòng)性混凝土，具有攪拌速度快、攪拌質(zhì)量好、操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。 移動(dòng)式攪拌機(jī)本身具有行駛車輪，能夠來(lái)回移動(dòng)，適用于中小型的臨時(shí)工程。 自落式：攪拌筒旋轉(zhuǎn)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。 近幾年由于攪拌機(jī)在各行業(yè)扮演了重要角色，使 JS 系列攪拌機(jī)逐漸成為攪拌混凝土的主導(dǎo)產(chǎn)品，其中 JS350、 JS500、 JS750、 JS1000 為中小型攪拌機(jī)， JS1500、 JS20xx、 JS2500、 JS3000 為大型攪拌設(shè)備，加工工藝比一般攪拌機(jī)更復(fù)雜，要求更高，一般與配料機(jī)組成攪拌站。 山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） XI 第 2 章 總體設(shè)計(jì)方案 總體方案設(shè)計(jì) 混凝土攪拌機(jī)種類和功能比較 混凝土攪拌機(jī)主要由拌 筒、加料和卸料機(jī)構(gòu)、供水系統(tǒng)、原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)架和支承裝置等組成。 50 年代后，反轉(zhuǎn)出料式和傾翻出料式的雙錐形攪拌機(jī)以及立筒式攪拌機(jī)等相繼問(wèn)世并獲得發(fā)展。 連續(xù)式混凝土攪拌機(jī) 裝有螺旋狀攪拌葉片，各種材料分別按配合比經(jīng)連續(xù)稱量后送入攪拌機(jī) 內(nèi)，攪拌好的混凝土從卸料端連續(xù)向外卸出。這種攪拌機(jī)分為渦槳式和行星山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） XII 式兩種。這種攪拌方式遠(yuǎn)比自落攪拌方式作用強(qiáng)烈，主要適于攪拌干硬性混凝土。綜合比較，立軸攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于控制與操作。 山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） XIII 圖 21 總體結(jié)構(gòu)示意圖 從結(jié)構(gòu)上看，雙臥軸攪拌機(jī)要較單臥軸攪拌機(jī)復(fù)雜，但它磨損小，攪拌質(zhì)量好，生產(chǎn)率高，雙臥軸攪拌機(jī)較立軸式和單軸式攪拌機(jī)，具有明顯的優(yōu)越性。 3)物料運(yùn)動(dòng)區(qū)域相對(duì)集中于兩軸之間，物料行程短，擠壓作用充分， 因此攪拌質(zhì)量好。兩邊再焊上鋼板做成機(jī)槽，槽口兩邊焊有角鋼用以固定機(jī)蓋，槽機(jī)底部焊有支山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） XIV 承墊用以支承槽體。耐腐蝕要求較高或物料不被鐵離子污染時(shí)，應(yīng)采用不銹耐酸鋼或采用防腐措施。如下圖所示： 抱瓦 三角鍵 攪拌軸 攪 拌軸 卡塊 攪拌臂 聯(lián)接板 連接螺栓 攪拌臂 軸用擋圈 攪拌臂 攪拌軸 聯(lián)接螺栓 圖 連接結(jié)構(gòu) 抱瓦式結(jié)構(gòu)中的抱瓦需模鍛，插入式結(jié)構(gòu)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。當(dāng)攪拌臂過(guò)長(zhǎng)而又很細(xì)時(shí)，常常會(huì)使軸扭彎，使離心 作用增加，最后達(dá)到完全破壞，懸臂的支承條件為： 山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） XVI 1 4~5LB? 1 40 ~ 45Ld ? 式中： 1L —— 懸臂軸長(zhǎng)度，單位 m。 T —— 軸所承受的扭矩，單位為 Nmm? 。 d—— 計(jì)算截面處軸的直徑 mm。 則： m in 1. 03 14 4. 2 14 8. 53d m m? ? ? 取軸的最細(xì)部分的直徑為 160mm 。下面是幾種常見(jiàn)的葉片布置方式和它們的特點(diǎn)。 優(yōu)點(diǎn)：兩軸葉片在外形上同向布置， 優(yōu)點(diǎn)：葉片外形同向布置，筒并且筒體向卸料一側(cè)傾斜一 體傾斜 安裝，并且在卸料口處 個(gè)角度，便于卸料。 圖 由于該攪拌機(jī)容量為大中型攪拌機(jī)，通過(guò)以上對(duì)各布置形式的分析，該山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） XIX 設(shè)計(jì)選用圖（ b）形結(jié)構(gòu)，物料在攪拌筒內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖 所示。而且可以減少原料的消耗，減少物料對(duì)機(jī)器的沖擊，還能延長(zhǎng)機(jī)器的壽命。但這種情形下，那么攪拌葉片的運(yùn)動(dòng)順序破壞了拌筒內(nèi)物料的大流動(dòng)。 為了防止物料在機(jī)體兩端受到擠壓 ,應(yīng)在物料進(jìn)口端只設(shè)正向葉片 ,在出口端僅設(shè)反向葉片。這對(duì)物料在沿軸向運(yùn)動(dòng)是比較有利的。這是因?yàn)槲锪弦赃B續(xù)遞推的方式前進(jìn)。此外，采用螺旋槳葉片，作為反向葉片，各葉片均勻分布在軸上。由于正向葉片大于反向葉片 ,所以物料在作軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候 ,總體上是向出料口方向前進(jìn)的 ,因而可以滿足連續(xù)工作的要求。從磨損角度看，鏟片式易受到局部磨損，這是因山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） XXI 為物料與葉片之間的滑動(dòng)逐步不均勻，而且波動(dòng)，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(lái)看，鏟片式比螺旋帶式差。葉片與村板間隙 ≤ 5mm，參數(shù)如下： ① 單根軸上的葉片數(shù)量為 8 片 ② 雙軸攪拌機(jī)葉片交錯(cuò)布置 ③ 單根軸上相鄰攪拌臂的相位角差為 90 山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） XXII ④ 兩軸上同序號(hào)攪拌臂達(dá)到攪拌區(qū)域相同位置相位差為 135 ⑤ 攪拌臂與軸的連接方式為剖分式螺栓連接（在攪拌過(guò)程中，如有攪拌臂斷裂可以快速更換） 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(zhì)和及時(shí)調(diào)整間隙外，有些產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)上采用了攪拌軸的回轉(zhuǎn)中心相對(duì)攪拌筒中心略帶偏心安裝。 卸料機(jī)構(gòu)是由料門(mén)、密封調(diào)節(jié)板、液壓缸、液壓泵和限位接近開(kāi)關(guān)等部分組成。卸料機(jī)構(gòu)如下圖所示： 圖 卸料機(jī)構(gòu) 襯板 攪拌筒弧板 密封板 卸料門(mén) 軸端密封 山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） XXIV 圖 軸端密封及支承 O 形密封圈 金屬浮封環(huán) 長(zhǎng)軸套 轉(zhuǎn)環(huán)轂 浮動(dòng)定位擋環(huán) 密封擋圈 擋環(huán) 支承座 油杯 油封座 1隔套 1軸承襯套 1軸承 1油封 1軸套 1 軸端透蓋子 1放油螺塞 在轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)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(gè)大截面 0型密封橡膠圈 1當(dāng)轉(zhuǎn)環(huán)轂 4與支承座 8相互壓緊后，兩個(gè)密封圈就產(chǎn)生彈性變形，被壓扁成橢圓形斷面。它支承著攪拌裝置，保護(hù)軸端處不漏漿，使攪拌軸支承軸承不受砂漿侵襲，延長(zhǎng)軸承等零部件的使用壽命，確保攪拌系統(tǒng)的正常工作。在轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)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(gè)大截面 0 型密封橡膠圈。 襯板 攪拌機(jī)在對(duì)骨料進(jìn)行攪拌的過(guò) 程中，由于砂石對(duì)攪拌筒壁會(huì)產(chǎn)生較大的磨損，所以為了減少磨損對(duì)筒壁的傷害，需要在筒壁內(nèi)添加襯板。 2）表面疲勞磨損：這種磨損是由于多次反復(fù)的加載和卸載而導(dǎo)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(kuò)展以及相互交割，可能使金屬表面開(kāi)裂，以致剝落。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外抗磨材質(zhì)的發(fā)展取得很大進(jìn)步。在磨料的反復(fù)壓入和犁削下，導(dǎo)致材料的加工硬化，或其它變形使裂紋逐漸形成和擴(kuò)展，最終造成材料從表面脫落，使襯板磨損。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，山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） XXVII 奧氏體和碳化物，但是由于鎳的資源少，代價(jià)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(zhuǎn)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?？梢杂脺y(cè)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(yàn)機(jī)測(cè)量相對(duì)的耐磨性，下表是 3 種鑄鐵的力學(xué)性能： 參數(shù) 項(xiàng)目材質(zhì) 洛氏硬度 沖擊硬度 抗彎強(qiáng)度 相對(duì)耐磨度 HRC 2/J cm 2/N mm 1:X 低合金 440 1 山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） XXVIII 鑄鐵 高鉻鑄鐵 453 鎳硬鑄鐵 — 由上表可見(jiàn)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(guān)，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(qiáng)力的支撐作用，能有效發(fā)揮碳化物抵抗磨料的磨損作用。液壓傳動(dòng)具有重量輕，體積小，結(jié)構(gòu)緊，驅(qū)動(dòng)力大等特點(diǎn)，但考慮到目前國(guó)內(nèi)狀況，液壓馬達(dá)雖然比以前在質(zhì)量上提高了，但價(jià)格昂貴，用于一般的攪拌機(jī)上，成本太高，不經(jīng)濟(jì)，故而我們選用傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng) 。 圖 滑輪 料斗 進(jìn)料料斗 卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu) 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(guò)規(guī)定的長(zhǎng)度及上料架的寬度，行程等綜山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） XXXI 合因素后得出的。 制動(dòng)式電機(jī)通過(guò)減速箱帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼絲繩通過(guò)滑輪牽引料斗沿上料架軌道向上爬升，當(dāng)爬升到一定高度時(shí)，料斗底部都門(mén)上的一對(duì)滾輪進(jìn)入上料架 水平通道，斗門(mén)自動(dòng)打開(kāi)，物料經(jīng)過(guò)進(jìn)料漏斗投入桶內(nèi)。卸料門(mén)安裝在攪拌罐底部，通過(guò)操作柄可以使其繞水平軸迥轉(zhuǎn)以達(dá)到啟閉目的，通過(guò)調(diào)整出料。當(dāng)按鈕轉(zhuǎn)到 “ 時(shí)控 ” 位置時(shí)，水泵會(huì)按設(shè)定的時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)和自動(dòng)停止，當(dāng)按鈕轉(zhuǎn)到 “ 手動(dòng) ” 位置時(shí)，可連續(xù)供水。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(jī)專用水泵配以時(shí)間繼電器控制，在誤差允許范圍內(nèi)讓供水時(shí)間略大一些，如果砂石過(guò)濕則供水時(shí)間相對(duì)短一些。運(yùn)輸時(shí)可將支腿卸掉。電器元件控制滿足的使用要求：主電機(jī)可以點(diǎn)動(dòng)以滿足安裝修理過(guò)程的要求。元件選擇考慮到施工現(xiàn)場(chǎng)的電壓質(zhì)量，均高選一山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） XXXV 至二等級(jí)。攪拌機(jī)的日常保養(yǎng)分為工作前、工作中、工作后三部分。 4）緊固各部螺栓，如有松動(dòng)，應(yīng)予擰緊。 6）在每班工作 前，最好在筒內(nèi)加水空轉(zhuǎn)運(yùn)行 1— 2 分鐘，以便濕潤(rùn)內(nèi)筒 壁，避免水泥沾粘。 3）要注意攪拌裝置運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，鏟片和刮板不能松動(dòng)。 2）在清洗攪拌筒內(nèi)部時(shí)，可在筒內(nèi)放入清水及石子，運(yùn)轉(zhuǎn) 10— 15 分鐘， 使其沖刷內(nèi)簡(jiǎn)壁及攪拌裝置，然后放出并掃凈。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們?nèi)陮W(xué)習(xí)成果的一次有效 檢驗(yàn)，也是我們步入社會(huì)參與工作前的一個(gè)重要展示機(jī)會(huì)。開(kāi)始階段，我們主要是做外文翻譯和搜集與畢業(yè)論文相關(guān)的資料，等我們這些都順利完成之后，老師便帶我們?nèi)プ隽嗽O(shè)計(jì)前的實(shí)習(xí)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我也遇到了很多困難，但在老師和同學(xué)的幫助下，我不但順利的完成了要求的任務(wù)，還學(xué)到了許多以前不知道的東西，所以說(shuō)通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我收獲很大，并對(duì)以后的工作充滿了信心。 轉(zhuǎn)眼間畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，感謝一直陪伴我們做設(shè)計(jì)的各位老師們，是你們的熱心幫助才讓我們順利的完成了設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中老師給了我們很大的幫助，許多問(wèn)題都是在老師的幫助下才得以解決。通過(guò)與工人師傅們的交流，我們也發(fā)現(xiàn)了一些現(xiàn)在常用攪拌機(jī)身上的一些問(wèn)題，在我們的設(shè)計(jì)過(guò)程中一定對(duì)出問(wèn)題的這些部件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，使其能夠更好的滿足工作要求。雖然時(shí)間只有三四個(gè)月，但是通過(guò)畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們不但加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的印象，還知道了這些知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中是如何應(yīng)用的。 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。 5）檢查卸料口的開(kāi)關(guān)裝置能否正常工作，如果不能正常工作應(yīng)立即進(jìn) 行檢修。 2）要觸摸或測(cè)試軸承和電動(dòng)機(jī)的溫升是否過(guò)高。 5）檢視鋼絲繩的狀況，