【文章內(nèi)容簡介】 1000 型 混凝土攪拌機(jī)的傳動系統(tǒng)示意圖 1— 減速器箱體 2— 電動機(jī) 3— 一級小齒輪 4— 一級大齒輪 5— 二級小齒輪 6— 二級大齒輪 7— 三級小齒輪 8— 大鏈輪 9— 滾筒滾子鏈 10— 開式大齒輪 11— 開式小齒輪 12— 小鏈輪 13— 三級大齒輪 JS1000 型混凝土攪拌機(jī)的卸料是靠裝在兩個圓槽 底部的氣動卸料閘門進(jìn)行的。 表 JS1000主要技術(shù)參數(shù) 型號 JS1000 出料容量 1000 l 進(jìn)料容量 1600 l 生產(chǎn)率 ?50 m?/h 總述 12 骨料最大粒徑 (卵石 /碎石 ) 60/80 攪拌葉片 轉(zhuǎn)速 27 r/min 數(shù)量 2X8 攪拌系統(tǒng)配套減速機(jī)型號 雙電機(jī) 功率 2 卷揚(yáng)電動機(jī) 型號 YEZ180M4 配套減速機(jī)型號 水泵 型號 ISO8065125(C) 功率 3 kW 卸料氣缸型號 QGB80 200S 料斗提升速度 m/min 外形尺寸 (長寬高 ) 運(yùn)輸狀態(tài) 4500 2400 2745 mm 工作狀態(tài) 9500 3800 8605 mm 整機(jī)重量 (kg) 11000 （ 1） 筒容量的計(jì)算： V2/V1= ； V1/V = 式中 ： V1—— 進(jìn)料容量 （ 將攪拌前各種材料的體積累加起來的容量即干料容量。進(jìn)料容量約為出料容量的 ～ 倍（一般取 倍） ； V2—— 出料容量 ； V—— 攪拌筒容量。 （ 2） 轉(zhuǎn)速的確定 為了防止在離心力的作用下混凝土產(chǎn)生離析現(xiàn)象，攪拌葉片的速度有一個極限值，稱之為臨界速度，其值為： u（臨） = gR 式中 ： g—— 重力加速度； R—— 回轉(zhuǎn)半徑； 設(shè)計(jì)時，一般取攪拌葉片的速度為臨界速度的 2/3。對于渦漿攪拌機(jī)而言，葉片的速度，為其絕對速度；對于行星式攪拌機(jī)而言，葉片的線速度是葉片對攪拌盤的相對速度，葉片的自轉(zhuǎn)速度是公轉(zhuǎn)速度的 4～ 5倍。 （ 3）攪拌機(jī)功率的計(jì)算 總述 13 強(qiáng)制式混泥土攪拌機(jī)的功率計(jì)算目前還沒有 一個嚴(yán)格的計(jì)算公式，這里推薦一種簡化的計(jì)算方法。對于一個雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)，某一攪拌葉片的受力和運(yùn)動情況見（圖 ）。葉片的垂直高度為 bi，葉片與半徑的夾角為 ai，作用在dp面積上的力為： dF=k bi dp 式中 ： k—— 單位面積上的運(yùn)動阻力，稱為阻力系數(shù)，單位為 N/cm3 。該 阻力系數(shù)在葉片的轉(zhuǎn)速確定后取決于混凝土的水灰比。 表 給出葉片速度為 。 由 dF 所產(chǎn)生的阻力矩： dMi =ρ cosαi dFi 這一葉片上的總阻力矩 Mi = ∫ r1r2 k biρ cosαi dρ =1/2kbi(r22– r12 ) cosαi 式中 ： bi、 r2和 r1 均以 cm為單位，則 Mi 以 N/cm 為單位?？紤]到所有葉片上有阻力矩，則攪拌機(jī)的功率為： P=n/975000? Mi Km 式中 ： ? —— 機(jī)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）。對于渦旋式攪拌機(jī)，即為轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；對于行星式攪拌機(jī)，則 n=n2+n1, n1為行星架或轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速， n2為葉片相對行星架的轉(zhuǎn)速。 總述 14 圖 強(qiáng)制式攪拌機(jī)的運(yùn)動分析圖 表 k的取值 （ 1） 強(qiáng)制式攪拌機(jī)的生產(chǎn)率計(jì)算 根據(jù)攪拌機(jī)的出料容量，可按下式計(jì)算生產(chǎn)率 Q : Q＝ （ m3/h） 式中 ： t t t3—— 分別為裝料、攪拌 卸料時 間（ S）； V—— 攪拌機(jī)出料容量； K—— 每循環(huán)工作時間的利用系數(shù)。 70S 卸料時間 出料時間為 1214s, 知道了功率和轉(zhuǎn)速，就可以選擇驅(qū)動電動機(jī)和設(shè)計(jì)或選用減速機(jī)構(gòu)。知道了生產(chǎn)率，就可以根據(jù)工地生產(chǎn)的需要，進(jìn)行攪拌機(jī)的選型和確定臺數(shù)。 混合料的性質(zhì) K 值 N/cm 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 總述 15 國內(nèi)外混凝土攪拌機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 國內(nèi)大部分混凝土攪拌還在現(xiàn)場作業(yè)，從一開始的人工攪拌，到現(xiàn)在的機(jī)械智能化攪拌，近幾年國內(nèi)混凝土 攪拌機(jī) 行業(yè)飛速發(fā)展，所取得的成就促 進(jìn)攪拌業(yè)的快速發(fā)展，縮短工程工期，依靠改進(jìn)生產(chǎn)工藝，技術(shù)自主創(chuàng)新，混凝土機(jī)械行業(yè)有了飛速的發(fā)展，其總產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到了 300 億，不僅立足于中國，而且還大批量出品到國際市場，這足以說明國內(nèi) 混凝土攪拌機(jī) 在國內(nèi)外混凝土機(jī)械行業(yè)的地位和發(fā)展有著引導(dǎo)性作用。 從國內(nèi)這幾年出口攪拌機(jī)來看，國內(nèi) 攪拌機(jī) 總體出口良好，產(chǎn)品在以 前的基礎(chǔ)上經(jīng)過大幅改進(jìn)，性價比的提高 , 無論在產(chǎn)品技術(shù)、耐用性，可靠性、各方面性能，都在世界領(lǐng)先水平，在國際市場受到用戶的普遍歡迎。 本文的內(nèi)容和方法 從強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)的工作原理、基本結(jié)構(gòu)來看 , 攪拌筒一般呈槽 形 , 垂直或水平設(shè)置的攪拌軸通過攪拌筒中心 , 攪拌臂沿徑向固定在攪拌軸上 , 攪拌葉片安裝在攪拌臂外端。工作時 , 攪拌軸帶動攪拌葉片旋轉(zhuǎn) , 強(qiáng)迫物料按預(yù)定的軌跡產(chǎn)生剪切、擠壓、翻滾和揉搓等強(qiáng)制攪拌作用 , 使物料在劇烈的相對運(yùn)動中得到均勻攪拌。改進(jìn)攪拌葉片的結(jié)構(gòu)和曲面形狀 , 對提高攪拌質(zhì)量、 減小攪拌阻力和降低功率消耗具有重要的意義。因而強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)的的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于攪拌結(jié)構(gòu)上。其設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容可歸納如下： 1）葉片的設(shè)計(jì)與計(jì)算； 2）軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算； 強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)的幾個方面： 1）大量利用工業(yè)廢料，減少熟料生產(chǎn)和使用，保護(hù)環(huán)境。 2）利用外加劑技術(shù)和礦物摻合料，提高混凝土的強(qiáng)度等級，改善混凝土的施工性能和耐久性，爭取到 2021 年高性能混凝土的用量占混凝土總量達(dá)到或超過 50%。 要獲得高性能的混凝土除了配比的重要性外，對其攪拌裝置的要求也逐漸趨向于專業(yè)化、高效化和大型化等。因此探討不 同攪拌裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，從而進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，掌握其發(fā)展趨勢，無論對于建筑施工還是機(jī)械制造業(yè)都有著現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義和實(shí)踐作用。 1） 實(shí)驗(yàn)輔助設(shè)計(jì)，即在設(shè)計(jì)中對攪拌葉片的結(jié)構(gòu)和曲面形狀 , 對提高混凝土攪拌機(jī)的攪拌質(zhì)量、減小攪拌阻力和降低功率消耗，對臥軸式攪拌機(jī)葉片結(jié)構(gòu)及曲面形狀的改進(jìn)可提高臥軸式攪拌機(jī)的生產(chǎn)效率具有重要的意義。 總述 16 2）比較設(shè)計(jì)或仿形設(shè)計(jì)，即在設(shè)計(jì)中主要是利用現(xiàn) 有機(jī)型的統(tǒng)計(jì)和 中國中鐵隧道集團(tuán)四處十二公司混凝土攪拌機(jī) 的樣機(jī)為參考，進(jìn)行類比、仿形或改進(jìn)。立軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)采用 雙臥軸 式攪拌結(jié)構(gòu)能有效提高攪拌質(zhì)量。 總體設(shè)計(jì)方案確定及動力元件選擇 17 總體設(shè)計(jì)方案 【配置清單】 JS 系列強(qiáng)制式攪拌機(jī)系雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)， 雙臥軸混凝土攪拌機(jī)的組成 ，攪拌傳動系統(tǒng)、攪拌筒、供水系統(tǒng)、卸料機(jī)構(gòu)、供油裝置、電氣控制系統(tǒng)。 該機(jī)采用雙臥軸攪拌，使混凝土在攪拌筒內(nèi)作圓周運(yùn)動，由上料、攪拌、卸料、供水、氣動、電氣控制等部份組成。可拌制骨料卵石 80MM、碎石 60MM以下的硬性混凝土、塑性混凝土、軟骨混凝土和各種砂漿、炭漿。 技術(shù)特點(diǎn)： 雙臥軸設(shè)計(jì)：攪拌能力強(qiáng)、攪拌均勻、拌合時間短、生產(chǎn)率高、節(jié)省能源。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：緊湊型設(shè)計(jì) 可節(jié)省空間。合理的上蓋空間設(shè)計(jì)，有利于進(jìn)料導(dǎo)斗配置，方便維修人員進(jìn)出。 攪拌特性：攪拌臂安裝在六邊形臥式攪拌軸上，整體構(gòu)成間斷型螺旋結(jié)構(gòu)。雙軸攪拌中心交接處形成漩渦攪拌區(qū)，減少攪拌時間及能量損耗。 攪拌質(zhì)量：攪拌機(jī)在骨材全部投料完成后攪拌 20 秒鐘，混凝土攪拌可達(dá)到合易性峰值，因攪拌時間短，每小時能完成最大次數(shù)的攪拌循環(huán)。 驅(qū)動裝置：由單電機(jī)、軸上型減速器、皮帶輪及聯(lián)軸器等組成，確保攪拌軸的合理轉(zhuǎn)速和同步運(yùn)作。電機(jī)由國外知名廠牌在國內(nèi)制造，減速機(jī)由國內(nèi)優(yōu)良廠商制造。 攪拌軸軸承：軸承與軸密封完全分離，漏漿時不 會影響軸承，提高主機(jī)使用壽命，軸密封易于維修及更換。 攪拌主機(jī) JS1000 1臺 攪拌電動機(jī) 37Kw 1臺 , 減速機(jī) ZSY630 1 臺 , 進(jìn)料容量 ： 1600L 出料容量 ： 1000L 生產(chǎn)率 ：≥ 50m3 /h 骨料最大粒徑 ： 80/60(卵石 /碎石 ) mm 攪拌葉片轉(zhuǎn)速 ： ： 2 8 攪拌電機(jī)型號 ： Y225S－ 4 功率 ： 37kW 卷揚(yáng)電機(jī)型號 ： YEZ160S－ 4 功率 ： 11kW 水泵電機(jī)型號 ： KQW65100(I) 功率 ： 3kW 料斗提升速度 ： 外形尺寸 ：（ L B H） 工作 狀態(tài) ： 9080 3436 10040 總體設(shè)計(jì)方案確定及動力元件選擇 18 圖 雙臥軸 混凝土攪拌機(jī) 整機(jī) 示意圖 1— 進(jìn)料斗； 2— 上料斗； 3— 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)； 4— 攪拌筒； 5— 攪拌裝置 6— 攪拌傳動系統(tǒng)； 7— 電氣系統(tǒng)； 8— 機(jī)架； 9— 供水系統(tǒng)； 10— 卸料機(jī)構(gòu) 圖 雙臥軸 混凝 土攪拌機(jī)整機(jī) 示意圖 1— 進(jìn)料斗； 2— 上料斗； 3— 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)； 4— 攪拌筒； 5— 攪拌裝置 ； 6— 攪拌傳動系統(tǒng)；7— 電氣系統(tǒng) 圖 1000強(qiáng)制式混凝土攪拌傳動系統(tǒng) 攪拌傳動系統(tǒng) ： 電動機(jī)、皮帶輪、減速箱、開式齒輪等組成 、 三級齒輪減速箱，雙輸出軸 、 兩根水平布置的攪拌軸反向等速回轉(zhuǎn) 。 電動機(jī)的選型 電動機(jī)的型號 電動機(jī)的基本功能是最先確定的選擇要素，假設(shè)配套的拖動設(shè)備需要調(diào)速，就只能選擇調(diào)速電動機(jī)，電動機(jī)選型要注意的其他因素還有很多，包括電動機(jī)的價格、電動機(jī)的使用壽命、電動機(jī)運(yùn)行的可靠性等等。 電動機(jī)選型，總的來說還是需要綜合考慮各種因素，這樣才能保證最后選擇的電動機(jī)可以很好的滿足生產(chǎn)的需要。 電動機(jī)的參數(shù) 電動機(jī)的基本參數(shù)是確定型號的最主要依據(jù)，在其他參數(shù)能滿足配套設(shè)備需要的前提下，選擇那些為拖動機(jī)械備件功率 倍的電動機(jī)，這樣做既可以滿足配套設(shè)備的需要，也能節(jié)約購買的經(jīng)費(fèi)。 根據(jù)混凝土攪拌機(jī)的靜負(fù)荷功率或其它給定條件計(jì)算負(fù)載功率 Pl。 總體設(shè)計(jì)方案確定及動力元件選擇 19 參照電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù) ： 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 （表 3122 ） Y 系列（ IP44）封閉式三相異步電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)） 故：選擇 Y225— 4 型 號的電動機(jī)。 由此可知：電動 機(jī)的 額定功率 ： P n=37 kW (1)根據(jù)混凝土攪拌機(jī)的工作方式和額定功率 ， 見 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 （表3116 電動機(jī)額定功率的計(jì)算方法）可知 ： 工作方式及負(fù)載性質(zhì)屬于長期工作方式恒定負(fù)載，計(jì)算公式： P n≥ Pl 式中： P n —— 是額定功率 ； Pl —— 是負(fù)載功率； P n≥ Pl （ 2）由 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 （表 3116 電動機(jī)額定功率的計(jì)算方法）可知： 實(shí)際運(yùn)行條件符合標(biāo)準(zhǔn)散熱條件和標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度時，不進(jìn)行發(fā)熱校核。 （ 3）根據(jù)混凝土攪拌機(jī)電動機(jī)的過載能力校核，由 Tm≥ λ m T n 式 中： Tm —— 電動機(jī)運(yùn)行時承受的最大轉(zhuǎn)矩； λ m —— 允許過載倍數(shù) ， λ m= =T max/T n 值見 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 (表 3117 各種電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩過載倍數(shù) ) T max、 T n—— 電動機(jī)的允許最大轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩。 混凝土攪拌機(jī)電動機(jī)啟動能力校核，一般應(yīng)保證電動機(jī)啟動時啟動轉(zhuǎn)矩 T st 大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩 T l。 （ 4）適用于混凝土攪拌機(jī)的的場合； （ 5）安裝尺寸及外形尺寸見 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 (表 3123 B3 的尺寸～表3126 B5 的尺寸 B35 的尺寸 B5 型 V1 的尺寸 )； (6) 電動機(jī)工作制為 S1 工作制，根據(jù) 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 （表 319 電動機(jī)9 種工作制 ）知； （ 7）安裝方式： B B B35 及其派生型式； (8 ) 技術(shù)數(shù)據(jù) 根據(jù) 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 （表 3122 ） Y 系列（ IP44）封閉式三相異步電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)）選項(xiàng) Y225 型電動機(jī)。 （ 9）型號含義如下： 總體設(shè)計(jì)方案確定及動力元件選擇 20 圖 電動機(jī)型號含義 減速器的選型 減速機(jī)為三級圓錐圓柱硬齒面齒輪減速機(jī)。齒輪選用優(yōu)質(zhì)合金鋼