【正文】 I 摘要 混凝土攪拌機是施工機械裝備中的重要設(shè)備 ,其產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率直接影響著建筑施工質(zhì)量和建筑施工進(jìn)度。強制式攪拌機是應(yīng)用最普遍、使用率最高的混凝土攪拌機。 本畢業(yè)設(shè)計從攪拌的目的和機理出發(fā)。長期的生產(chǎn)實踐證明 ,通過對臥軸式攪拌機的葉片結(jié)構(gòu)和曲面形狀進(jìn)行合理的布置和設(shè)計，混凝土的質(zhì)量和生產(chǎn)效率會有很大的提高。對它們曲面形狀進(jìn)行理論分析和一些試驗，克服傳統(tǒng)攪拌機器的缺點，并注意到新型設(shè)計可能引起的新的問題。 關(guān)鍵詞 ：混凝土攪拌機； 雙臥軸；葉片 ABSTRACT II ABSTRACT Concrete mixer is the key device of construction machinery and equipment. It has product quality and production efficiency, which direct impacts on the construction quality and progress of construction. Compulsory mixer is the most mon and the highest utilization rate of concrete mixers。 Double horizontal shaft。強制式攪拌機是應(yīng)用最普遍、使用率最高的混凝土攪拌機?；炷翑嚢枵局饕蓴嚢柚鳈C、物料稱量系統(tǒng)、物料輸送系統(tǒng)、物料貯存系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等 5大系統(tǒng)和其他附屬設(shè)施組成。 這個機器可以被應(yīng)用于各種各樣材料，例如苛刻具體塑料具體輕量級聚集具體和其他。產(chǎn)品特征： 象先進(jìn)的設(shè)計合理的結(jié)構(gòu)可靠的表現(xiàn)高質(zhì)量短時間低能源消耗量的特點，這個機器采取標(biāo)度板和混合的刀片的高堅硬和固執(zhí)耐磨的合金鑄件，因此整體機器有 長的有用的生活。既可獨立作業(yè)，又可與相應(yīng)配料機組合成簡易攪拌站。襯板、攪拌葉片均采用高硬度、高韌性的耐磨合金鑄鋼，使用壽命長。 本機卸料高度分別為 、 二種（或用戶自定）用戶可自配翻斗車或混凝土攪拌輸送車配套使用。而其中尤以雙臥軸強制式攪拌機的綜合使用性能最好。 本產(chǎn)品說明 :本產(chǎn)品使用方便，自動電力，只需一人操作，節(jié)省人力，本產(chǎn)品容量大，產(chǎn)量高，利潤大，是企業(yè)的理想選擇！ 攪拌 機 的作用 攪拌機的作用不外乎：①攪拌機使物料混合均勻。③使固體粒子（如催化劑）在液相中均勻地懸浮。⑤強化相間的傳質(zhì)（如吸收等）。對于均勻相反應(yīng) ，主要是①、⑥兩點。至于非均相系統(tǒng)，則還影響到相界面的大小和相間的傳質(zhì)速度，情況就更復(fù)雜，所以攪拌情況的改變，常很敏感地影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。攪拌機在溶液聚合和本體聚合的液相聚合反應(yīng)裝置中，攪拌的主要作用是：促進(jìn)釜內(nèi)物料流動，攪拌機使反應(yīng)器內(nèi)物料均勻分布，增大傳質(zhì)和傳熱系數(shù)。如果攪拌機攪拌情況不好，就會造成傳熱系數(shù)下降或局部過熱，物料和催化劑分散不均勻，影響聚合產(chǎn) 品的質(zhì)量，也容易導(dǎo)致聚合物粘壁，使攪拌機聚合反應(yīng)操作不能很好地進(jìn)行下去。 混凝土的組成 普通混凝土（簡稱混凝土）的基本組成材料：水泥、砂子、石子和水所組成。就拿混凝土攪拌機為例吧，進(jìn)料容積一般是特質(zhì) 總述 3 各種料的容積，如水泥：沙：石子，假設(shè) 1： 1： 1，進(jìn)料容積就為 3。進(jìn)料容積一般是為了說明水泥、沙、石子、水、粉料、添加劑等等，投料前的骨料容積。 合理的 混凝土 攪拌 機的 機理 混凝土攪拌機混凝土攪拌機是把具有一定配合比的砂、石、水泥和水等物料攪拌成均勻的符合質(zhì)量要求的混凝土的機械。 混凝土攪拌 機的 機理： （ 1）自落式攪拌機 自落式攪拌機的攪拌筒內(nèi)壁焊有弧形葉片。 （ 2） 強制式攪拌機 強制式 混凝土 攪拌機 是靠旋轉(zhuǎn)著的葉片對混合料產(chǎn)生剪切、擠壓、翻轉(zhuǎn)和拋出等多種作用進(jìn)行拌合的，攪拌的作用強烈，攪拌時間短，主要是根據(jù)剪切機理進(jìn)行混合料攪拌。 混凝土攪拌機的類型 混 凝土攪拌機是將石子（粗骨料） 、砂子（細(xì)骨料）、水泥、水和某種添加劑攪拌成均勻混合料的機械，廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑、道路和橋梁、港口和機場 、礦山等建筑工程中。 各類攪拌機的特點和使用范圍見表 。 常見攪拌機按攪拌形式分類，見下 圖 表： 總述 4 圖 自落式攪拌機筒體是一圓筒，簡體內(nèi)壁焊有攪拌葉片若干，由于筒體的旋轉(zhuǎn)，葉片上的物料被提升至一定高度再落下來，俗話說從上面摔下來，這樣反復(fù)地摔，以達(dá)到拌和物料的目的。它的結(jié)構(gòu) 特點是葉片和筒體沒有相對運動。 傾翻斗型攪拌部分結(jié)構(gòu)原理與反轉(zhuǎn)出料型的一樣，不同的是筒體一端封閉，一端敞開，物料的進(jìn)出都用此端，進(jìn)料時口朝上，出料時口朝下。此種機型一般國內(nèi)使用沒有反轉(zhuǎn)出料的多。 立軸式 (垂直軸式 )強制式攪拌機，其攪拌軸是水平配置，它分單和雙臥軸兩種，這里要著重指出，并非小型攪拌機用單 軸，大型攪拌機用雙軸。因為單、雙兩者之間從結(jié)構(gòu)上和攪拌情況上各有所長，不可能統(tǒng)一到一種機型上。 表 各類攪拌機的特點及使用范圍 周期式 連續(xù)式 自落式 強制式 固定式 移動式 周期性的進(jìn)行裝料、攪拌、出料，結(jié)構(gòu)簡單可靠，容易控制配合比及連續(xù)進(jìn)行裝料、攪拌、出料，生產(chǎn)率高，主要用于混凝土使用量很大由攪拌筒內(nèi)壁固定葉片將物料帶到一定高度，然后自由下落，周而服筒內(nèi)物料由旋轉(zhuǎn)軸上的葉片和刮板的強制作用而獲得充分的拌合，拌通過機架底腳螺栓與基礎(chǔ)固定，多裝在攪拌樓或攪拌站上使用。 總述 5 拌和質(zhì)量，使用廣泛。 始，使其獲得均勻攪拌，最適宜拌制塑性和半塑性混凝土。 總述 6 表 組 型 特性 代號 代號含義 主要參數(shù) 混凝土攪拌機J(攪 ) 鼓型 G（鼓） JG 鼓型攪拌機 出料 體積 /m3 R(燃 ) JGR 柴油機驅(qū)動鼓型攪拌機 錐形 Z (轉(zhuǎn) ) JZ 錐形反轉(zhuǎn)出料攪拌機 F（翻） JF 錐形傾翻出料攪拌機 強制式 Q（強） JQ 強制式攪拌機 D（單） JD 單臥軸強制式攪拌機 S（雙） JS 雙臥軸強制式攪拌機 JS1000 強制式混凝土攪拌機 混凝土俗稱砼 ,因此混凝土攪拌機也叫做砼攪拌機。 根據(jù) 中國 中鐵隧道集團四處有限公司 攪拌站的主要參數(shù)為小時生產(chǎn)率和攪拌機的使用范圍，故選 JS 1000 的混凝土攪拌機。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筒內(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。 JS1000 型混泥土攪拌機是最早也是用得最廣泛的一種機型，圖 給出了 JS1000 型混凝土攪拌機機構(gòu)示意圖，它的兩根軸同步反向轉(zhuǎn)動。為了 防止?jié){水進(jìn)入軸承，軸端采取較好的密封裝置。 總述 8 圖 JS1000 強制式混凝土攪拌機 的總 體外形 圖 總述 9 圖 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(cè)葉片 總述 10 圖 JS 1000 型混凝土攪拌機機構(gòu)示意圖 1— 攪拌軸Ⅰ 2— 側(cè)葉 片Ⅰ 3— 攪拌葉片支撐臂Ⅱ 4— 攪拌葉片 5— 攪拌葉片支撐臂Ⅰ 6— 側(cè)葉片Ⅱ 7— 攪拌葉片支撐臂Ⅲ 8— 攪拌軸Ⅱ 總述 11 圖 JS 1000 型 混凝土攪拌機的傳動系統(tǒng)示意圖 1— 減速器箱體 2— 電動機 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 型混凝土攪拌機的卸料是靠裝在兩個圓槽 底部的氣動卸料閘門進(jìn)行的。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。對于渦漿攪拌機而言，葉片的速度，為其絕對速度；對于行星式攪拌機而言，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。對于一個雙臥軸強制式攪拌機，某一攪拌葉片的受力和運動情況見（圖 ）。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。 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。對于渦旋式攪拌機，即為轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；對于行星式攪拌機，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。 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)動電動機和設(shè)計或選用減速機構(gòu)。 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)在的機械智能化攪拌，近幾年國內(nèi)混凝土 攪拌機 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 在國內(nèi)外混凝土機械行業(yè)的地位和發(fā)展有著引導(dǎo)性作用。 本文的內(nèi)容和方法 從強制式混凝土攪拌機的工作原理、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。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。其設(shè)計的主要內(nèi)容可歸納如下： 1）葉片的設(shè)計與計算； 2）軸的設(shè)計與計算； 強制式混凝土攪拌機的幾個方面： 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。 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。 1） 實驗輔助設(shè)計，即在設(shè)計中對攪拌葉片的結(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，對臥軸式攪拌機葉片結(jié)構(gòu)及曲面形狀的改進(jìn)可提高臥軸式攪拌機的生產(chǎn)效率具有重要的意義。立軸強制式攪拌機采用 雙臥軸 式攪拌結(jié)構(gòu)能有效提高攪拌質(zhì)量。 該機采用雙臥軸攪拌，使混凝土在攪拌筒內(nèi)作圓周運動，由上料、攪拌、卸料、供水、氣動、電氣控制等部份組成。 技術(shù)特點： 雙臥軸設(shè)計：攪拌能力強、攪拌均勻、拌合時間短、生產(chǎn)率高、節(jié)省能源。合理的上蓋空間設(shè)計，有利于進(jìn)料導(dǎo)斗配置，方便維修人員進(jìn)出。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。 驅(qū)動裝置：由單電機、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)速和同步運作。 攪拌軸軸承：軸承與軸密封完全分離，漏漿時不 會影響軸承，提高主機使用壽命，軸密封易于維修及更換。 電動機的選型 電動機的型號 電動機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，電動機選型要注意的其他因素還有很多，包括電動機的價格、電動機的使用壽命、電動機運行的可靠性等等。 電動機的參數(shù) 電動機的基本參數(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，選擇那些為拖動機械備件功率 倍的電動機，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。 總體設(shè)計方案確定及動力元件選擇 19 參照電動機的技術(shù)數(shù)據(jù) ： 《機械設(shè)計手冊》 （表 3122 ） Y 系列（ IP44）封閉式三相異步電動機技術(shù)數(shù)據(jù)） 故：選擇 Y225— 4 型 號的電動機。 （ 3）根據(jù)混凝