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混凝土搅拌机结构设计

发布时间:2026-04-01

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  搅拌机其中的一种是把混凝土的水泥、砂石和其他骨料等原料和其他水泥进行混合后并同时搅拌入水泥制成的混凝土进行搅拌,它本身就是强制式的混凝土卧轴搅拌机。搅拌筒、进料出料的机构、水源输送机构、电动机、传动控制机构、机架和支撑装置等都是混凝土搅本机的重要结构组成部分。对于间歇式的搅拌机来说是按照工作性质区分的;对于自落式的来说,它是按照混凝土搅拌桶的原理区分的;对于固定式的来说,它是按照搅拌桶的安装位置区分的;倾翻式和非倾翻式分别是根据出料的方式进行区分的。除此之外,按照混凝土搅拌桶的结构又可分为双锥式子和鼓筒式等。

  Js-500搅拌机是本次设计的重点,卧轴式结构是强大之处。强制式的卧轴混凝土搅拌机不但能够搅拌干硬性特征的混凝土和轻质材质的钢筋混凝土,因为混凝土原料需要搅拌均匀且剧烈,因此这样的生产率极高,质量还可以得到保证,花的钱少还很多。它目前在国内新型混凝土搅拌机市场中出类拔萃,紧凑的结构设计、美观的外型、超高的性价比是整个搅拌机器的主要设计特点。文章主要是设计Js-500型号的混凝土搅拌机结构和搅拌机机架的设计。其中对机架结构设计的要点、机架零部件与机架配合方式要求的确定、对需要安装在机架上的零件及零件的排列顺序的确定、零件尺寸的确定、根据机架所受力的大小确定出它的材料、机架进行稳定性的分析、完成所有机架的总成图及安装所有零部件的图纸等是本次搅拌机设计的主要方面。

  对于种类丰富多彩的混凝土来说,其中有一种主要需要用于建筑材料中。非匀质材料的混凝土在建筑材料中属于常用原料,它的优点是用途广,材料来源丰富,经济性好。强制式混凝土的搅拌机是大量生产干硬性混凝土的主要来源机械设备。混凝土搅拌机的两种主要搅拌形式分别为自落式的和干性强制式的。塑性的混凝土搅拌机发展演变而来了干性的和硬性混凝土搅拌机,在混凝土发展的过程中尤其对强制式的粘土搅拌机提供了巨大的帮助。混凝土搅拌过程中的干硬性混凝土和轻骨料的混凝土均能由强制式和干硬性混凝土的搅拌机实现,其中的干硬性混凝土原料需要搅拌均匀且剧烈,这样的生产率较高、质量好、开销低。虽然强制式混凝土搅拌机仍然存在着很大的市场发展和应用空间,但是它仍有许多的缺点,例如功耗大和结构复杂等。

  设计Js-500型号的混凝土搅拌机是本次设计的重点,在当今社会得到了飞速的发展。为了扩宽搅拌机的适用范围完善搅拌机的整体结构,搅拌机的类型变得越来越多,每种搅拌机的结构和其性能各有特点。为了使搅拌筒结构不会倾翻,所以采用了底下开门卸料的原理。主要特点是节省了提供动力的装置,结构形式简洁明了,布置紧凑合理,方便装拆[1]。

  对于混凝土搅拌机来说,它的主要结构是动力机构,动力结构是由传动轴与传动机滚动筒组成的;除此之外,还有传动齿轮,它是由传动轴上的齿圈和传动齿圈啮合而成的。本次设计的js-500搅拌机,它有许多优点,例如结构合理、操作方便等。为了使搅拌机可以在工作环境不好的情况下正常工作,本次设计的搅拌机传动轴利用齿轮与齿圈啮合传动。与此同时,传动齿轮最大的优点是它可以更有效的抵消拖轮和滚筒冲击带来的震动。本次设计的搅拌机最大的优点是它的结构简单、外型美观。Js-500型搅拌机有两个轴,它属于双卧轴搅拌机的一种。与单卧轴搅拌机来说,它最大的特点是操作容易。该搅拌机除了能搅拌塑形混凝土外,还能搅拌硬性混凝土[2]。它有许多创新点,如可以单机独立作业、可组成简易式的单击搅拌工作站以及可以给混凝土搅拌站工作提供配套的主机,适用于大型、中型、小型的预制混凝土构件厂及高速公路、桥梁、水利、码头等大型的建筑工程及其他民用建筑的搅拌工程系列,它是一种高效率的机型,应用非常之广泛。

  按其主体工作的运动性质特点分为:间歇式(分式或批式)和自动连续式;按照各搅拌筒的主体工作运动原理特点分为:自落式和自动强制式;按各搅拌筒的自动安装和旋转移动工作方式特点分为:固定式和移动式;按拌筒进入出料的侧翻方式分为:倾斜侧翻式和非倾翻式;按各搅拌筒的主体结构和工作形式分为:梨式、鼓筒式、双锥、圆盘式和立式卧轴式和圆槽卧轴式等。

  对于搅拌机来说,自落式搅拌机历史悠久,第一台自落式搅拌机在1905年被研制出来出现在市场上[3]。在1950年之后,搅拌机得到了突飞猛进的发展,在1951年出料式、侧翻式等搅拌机也逐渐被研发出来。在1955年,世界上第一台自落式搅拌机被研制出了。对于自落式搅拌机来说,它最大的特点是安装了自落式搅拌桶,该桶是径向布置的。当自落式搅拌机工作时,搅拌桶沿着它的轴线进行旋转,然后将混凝土放入桶内,当搅拌桶的重心以及叶片的重心被提高后,在重力的作用下,它可以水平运动,进而达到搅拌的作用。自落式搅拌机结构非常简单,一般以搅拌具有塑性的混凝土物料为主。

  对于强制性混凝土搅拌机来说,第一台是在1951年研制的,并于1955年得到了迅猛的发展和兴起。最先被研制出的混凝土搅拌机是圆盘式和立轴式两种强力搅拌机。该混凝土搅拌机又可包括两种,凝土涡桨式和混凝土行星式。在1970年之后,轻质混凝土得到了高速的发展,伴随它的发展,又兴起了圆槽单卧轴式和圆槽双卧B体育平台 B体育网站轴式两种搅拌机。它最大的特点是可以实现线性转动。其搅拌筒和叶片的线性转动速度小,耐磨性好并且物料耗能少。圆槽强制式搅拌机和混凝土强力搅拌机主要是在拌筒内的混凝土旋转轴和臂架上装有一种搅拌叶片,当将混凝土放入搅拌桶时,在搅拌叶片的作用下实现搅拌,可形成可靠的混凝土。与其他搅拌机相比,该搅拌机的作用更强,适用范围更广。连续式搅拌混凝土是在搅拌机的内部卸入送料端上装有一个圆形螺旋状的续式搅拌卸料叶片,对于混凝土的搅拌材料来说,当混凝土被搅拌好后,它会陆陆续续的从搅拌机的卸口槽流出。这种新型连续式压力搅拌机的主要特点是整个搅拌过程持续时间短、生产率高。其后在技术上的发展引人注目。在当今社会,我国的混凝土以及搅拌机都得到了飞速的发展,又有许多类型的混凝土搅拌机被研发出来,最常见的是蒸汽搅拌的加热式混凝土搅拌机,除此之外,还有二次搅拌的专用混凝土搅拌机和声波混凝土搅拌机等。

  (1)把机体上肉眼可见的污染物清理干净,是防止搅拌机污染的重要手段之一。

  (2)检查中性油料在各个润滑处的覆盖效果及其传动电路配置和压力控制传动系统结构等相关设备,并按实际设计工艺要求在每个润滑处底部加注适量的中性润滑油。

  (3)每班操作人员应在开始正常工作前,在汽车制动器和搅拌筒内快速加水然后空转1-2min,同时还要定期检查制动离合器和汽车制动液压系统等保护装置可以保证正常工作的安全性和可靠性。

  (4)混凝土钢筋搅拌机在正常高速运转的运行过程中,应随时随地注意仔细检听运转电动机、减速器、传动器和齿轮的各种电磁波和噪声振动现象温度是否属于正常状态。

  (5)定期检查维修。可更好的保证它的机器性能。在维修过程中必须要保证维修质量,选用高质量的轴承。

  搅拌机驱动装置主要包括:有搅拌筒、有搅拌驱动轴、有搅拌臂、有搅拌驱动叶片与侧搅拌叶片,具体的结构如下图2.1所示:

  1—吸式搅拌筒;2—吸式搅拌器的轴;3—吸式搅拌臂;4—吸式搅拌器的叶片;5—侧吸式搅拌器的叶片

  对于搅拌桶来说,它的内部必须有两根传动轴,该传动轴为平行传动轴,两根轴都有一个特点是它们都装有侧叶片。传动轴靠近搅拌筒的两端搅拌臂上依次都分别装有侧叶片,这样的结构可以更好的刮掉桶上剩下的混凝土,也可以更好的改变混凝土的导向。总体结构如图2.1所示,叶片与搅拌村板之间的混凝土间隙小于等于5mm。

  搅拌桶筒体的总长度大约为1330毫米,搅拌桶筒体的外径大约为:D0=858mm;

  确定卸料方式方法:目前来看啊,搅拌机常用的卸料方法是整机倾翻式与底部开门卸料式两种方式,就根据此设计而言的话,它的容量是五百升,尽管不那么多,但基本适用于一般场合,并且是根据搅拌筒的尺寸和筒体结构确定的。本次设计采用侧翻式是不太现实的,因为本次设计的筒体不是长方形,所以最好采用底开门式,这样既可以尽量使得混凝土更加顺利地在整个搅拌的过程后从筒体中卸出,也因为这样可以尽量避免使筒体发生侧翻,安全系数大大提升、劳动力成本降低、少花钱多办事、很多自由的功能特点应运而生了,操作也是方便,所以如果采用底开门式这种卸料的方式就比较划算了。

  市场上目前广泛采用的叶片方式主要是卧轴式和铲片式的两种方案[4-6],对于单个搅拌机的叶片结构来进行讨论,它主要是一个平板,并在搅拌臂的作用下和轴承一起组成一体。它的叶片分布形B-sport B体育官方网站式为螺旋线,叶片之间的联系是非常小的,因此该种设计方法就有许多的优点。它可以使得叶片的加工和安装的操作变得简单且方便,因此可以更好的取代传统的螺旋带叶片。对叶片局部磨损来说,最容易受到磨损的是产片式,主要的原因是产片式的物料和叶片的局部经常发生摩擦,造成物料波动容易直接卡住局部物料,并不断摩擦,更加剧烈,导致疲劳。搅拌的明显效果就不必多说,肯定大幅度下降,从卧轴式的磨损程度和铲片式搅拌磨损程度来看啊,铲片式比传统的螺旋带式差一些。

  对于搅拌装置来说,它主要是由螺旋轴和反向螺旋带叶片构成的,并且螺旋带之间的距离为1800。两个叶片在轴上的螺旋带运动方向也是不一样的,这样我们就可以有效确保罐内的混凝土所做的运动。正常来说,当叶片的一端转动时会带动反向螺旋转动,进而会在罐内进行旋转,已达到搅拌的作用。与此同时,另一端的反向螺旋会带动叶片转动,也达到搅拌的作用。就在两组螺旋带叶片互相进行交替推动工作的循环运动过程中,排出螺旋带叶片将筒内的拌合料挑起来,然后在该叶片的一端下面形成一个无料或者可能是少料的螺旋带空间。在此时,随着切入螺旋的转动叶片也随着转动,混凝土会从叶片的一端到达叶片的另一端,在此过程中,混凝土走的是轴向位移,而在另一根轴上的螺旋带叶片却把筒内混凝土的拌合料向两个相反的螺旋带方向相互推动,使筒内的混凝土往复来回运动。另一方面,被挑起来的较大型混凝土水泥拌合料在一个螺旋带片后面的空挡位置连续落下,使得拌合料相互之间的颗粒产生连续地的摩擦,首先使得前落下的混凝土拌合料一直连续地受到后落下的混凝土拌合料的摩擦和冲击,使得水泥的活性得到持续地提高。在拌合料叶片的切入端和方向上由于每个拌合料点线的速度都不同,拌合料受到颗粒挤压的速度同时。相互间有很大的相对位移和距离,因此较大的混凝土水泥颗粒块状将被迅速分散并且细化。由于这种强制搅拌机型的结构十分紧凑。因此,它有许多的优点,例如容积系数大,搅拌的更加仔细。混凝土中的位移时间较大,也正是因为位移时间大,所以双轴搅拌机的性能好。

  1—轴ⅰ 2—侧向转动搅拌搅匀叶片支承ⅰ 3—两种侧向搅拌转动方式搅拌搅匀叶片转动支承臂ⅰ和ⅱ 4—侧向搅拌搅匀叶片 5—侧向搅拌搅匀叶片转动支承臂ⅱ和ⅰ 6—侧向的转动方式搅拌搅匀叶片支承ⅱ 7—两种搅拌方式叶片转动支承臂ⅱ和ⅲ 8.轴ⅱ

  由以上的案例分析我们可以很清楚的看得出来,铲片式的效果没有螺旋带式的好,但是考虑到产品加工和安装的要求以及当前生产厂家需要拥有的专业生产的技术和设备等条件,这里决定了使用先进的铲片式,以达到经济最简便,生产工作效率最高的生产效果[7]。

  (1)本次的转动搅拌机系统设计主要就是采用两组转动搅拌机和铲片的转动方式,第一根轴上分别使用右或左螺旋转动搅拌机的铲片,第二根轴上的搅拌铲片则分别使用左或右螺旋转动搅拌机的铲片。对于驱动搅拌装置来说,它在轴上的驱行叶片为6个,包括四片轴侧搅拌驱动叶片和两片侧轴上搅拌驱动叶片。

  搅拌轴的尺寸大概主要结构尺寸经过初步的计算,考虑安全余量,直径姑且定为90mm,轴具有结构的特点和型式,就目前的搅拌轴厂家以及生产的状况来进行观察,大多数一般均是采用铲片式实心轴,空心搅拌轴普遍都是具有轻量省材料,重量相对较轻,受力和传动效果好等诸多优点。但是由于加工较困难,装置的要求也较高,造成它的生产率较低,一般都不会被广泛的采用。采用铲片式实心搅拌轴的方式加工更方便,而且还可靠实用,铲片式的实心搅拌轴在生产系统中还是存在许多问题的,最常见的就是无法连接的问题,例如铲片式搅拌轴与空心式搅拌臂之间。现阶段常见的形式有卡轴式和插孔焊接式。对插孔焊接式搅拌轴来说,它最大的优点是结构可靠,操作容易以及不会影响搅拌轴的传动强度,因次我们采用了焊接的方式。

  由于考虑这次设计使用的是底开门的卸料的方式,因此这种支承与传统的支承不太一样,首先把筒体固定安装在底座上,再把两根轴通过轴承固定支承在筒体上。

  由于混凝土搅拌筒里面可以安装有各种流塑态的各种混凝土密封拌合料,所以混凝土搅拌筒主轴必须考虑得适当地采用浮动对轴承的两端密封处理,为了有效防止砂浆浮动损坏轴承。浮动对壳体密封的方式浮动对是一种经过了大量实践证明的且被国际公认的也是非常理想的混凝土密封壳体处理方法,本机就是使用这种浮动对密封的方式。

  传动系统按照机械传动的方式可以大致分为两种:二级机械传动系统方式和第一级液压马达传动的方式。对于液压马达的传动方式来说,它最大的特点是结构紧凑,重量较强,驱动力较大等等的多种传动特点,但是由于考虑到目前国内的市场情况,液压马达虽比以前在性能和质量上已经有所提高,但价格还是贵,用在一般的液压搅拌机器上,成本非常高,太符合经济,所以我们一般选用较为传统的二级机械传动系统方式。对于机械传动系统来说,它主要由皮带轮、电机、减速箱、开式大小齿轮等等部分组成的。如图2.3所示。正如图中所示,减速箱的带动是通过电机8带动两个皮带轮5、7转动,进而带动减速箱,两轴通过两个开式小齿轮10与两个开式大齿轮9组成的两组开式齿轮副分别去带动两根搅拌轴水平方向布置的皮带使搅拌轴反向等速进行转动[8]。

  1—箱体;2—第二级大齿轮;3—第一级大齿轮;4—第二级小齿轮;5—大的二级传动皮带轮;6—第一级传动小齿轮;7—小的二级传动皮带轮;8—第二级齿轮电动机;9—开式大齿轮;10—开式小齿轮

  上料和下传动动力控制装置系统主要原理是由主机上料和下卷扬动力传动控制机构、上卷装料架、料斗、进料料斗、滑轮等等几个部分综合组成。如本框图2.4所示:

  滚轮旋转斜置的方向与上料架的旋转角度成60度,它不仅要在结构设计上综合的充分考虑两个滚轮和上下料架之间的衔接位置,还要考虑滚轮和两个搅拌筒之间的无缝衔接。而且它还充分的考虑了滚轮上料架和底架的平行宽度不可以超过滚轮搅拌架本身规定的平行长度,以及上料架和下料架的总体宽度和符合规定的搅拌行程等一些需要综合物理因素后而设计得出的一种设计试验结果。由于滚轮上料搅拌架的旋转滚轮和上料旋转轨道的滚轮和上料架的旋转轨道均全部采用为优质进口槽钢,滚轮的上滚轮和下滚轮分别单独放置于滚轮搅拌架和优质槽钢的内侧,正是因为这样的布置,可以非常有效的保证上料架的安全,进而可以保证料斗更加平衡。

  对于制动式的钢丝电机卷筒来说,我们一般可以利用减速箱来带动卷筒运动,钢丝绳的主要作用是控制引料斗上下运动,它是在滑轮的牵引下完成的。随着料斗在滑轮的作用下上升,当上升到一定程度时,料斗下面的门处会有一根弹簧,弹簧会带动一组滚轮运动,进而打开水平进料通道,因此出料口会被打开,物料会从此处出去进入到进料筒中。为了很好地保证电动机和料斗的上行程能够准确地就位,在上行程的料架上分别装有一个弹簧的限位开关。对于上行程来说,它安装B-sport B体育官方网站了两个弹簧限位开关。与上行程相比,下行程上只有一个限位开关,料斗会在限位杆的作用下向下降,当降低到地坑的高度时,钢丝绳稍微有点松懈,弹簧的转动使钢杆限位机构自动使下限位开关启动,卷扬的钢杆机构自动限位开关停止。采用制动式的限位电机可以很好地保证了料斗在电动机大负荷下的正常运行,可靠准确地将料斗停在任意电动机想要能够实现的工作位置。对于制动力矩来说,它的大小是由电动机后座的大螺母决定的,大螺母的调整会改变它的大小。

  卸料罐的启闭系统主要是由卸料门操作柄等机构组成,它的结构图如图2.5所示。对于搅拌罐来说,它的卸料门通常安装在搅拌罐的下部,通过操作手柄可以很好的控制卸料门,进而使其底部绕着一个水平运动的轴进行回转运动来从而达到搅拌罐启闭的工作目的。通过操作柄可调整回转的角度出料。在两侧安装密封条的作用是更好的确保搅拌罐卸料门的安全和密封。

  1—成型卸料搅拌衬板 2—成型卸料衬板搅拌筒和圆弧板 3—成型卸料搅拌密封板 4—成型卸料衬板门

  图2.6为供水系统组成图,该系统主要是通过节流阀、电机和控制系统等组成。只要水泵被启动了,就可将搅拌筒的水直接注入搅拌筒中,水的实际流量也可通过搅拌筒的闸阀按钮进行自动调节,供水的时间轴和总量主要是由搅拌筒的时间轴和继电器按钮来控制的。所以当水泵与继电器的按钮切换后再转到时控的继电器位置时,水泵系统会自动按照水泵设定的运转时间顺序去进行运转与自动的停止,一般用手动的方式按继电器的按钮,可自动进行连续的供水[9]。

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